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第4讲 光的波动性 电磁波 用双缝干涉实验测量光的波长
一、 单项选择题
1. 关于生活中遇到的各种波,下列说法中正确的是( )
A. 电磁波可以传递信息,声波不能传递信息
B. 手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
C. 太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传递速度相同
D. 遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的“X”射线波长相同
2. 下列说法中正确的是( )
A. 肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是光的色散现象造成的
B. 天空中彩虹是光的干涉现象造成的
C. 圆屏阴影中心的亮斑(泊松亮斑)是光的衍射现象造成的
D. 在阳光照射下,电线下面没有影子,是光的衍射现象造成的
3. 用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.左侧点燃酒精灯(在灯芯上撒些食盐),右侧是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈.下列在肥皂膜上观察到的干涉图样示意图中最合理的是( )
4. 下列说法中错误的是( )
A. 如图甲所示,检验工件平整度的操作中,上面为标准件,下面为待检测工件,通过干涉条纹可推断P为凹处,Q为凸处
B. 图乙为光线通过小圆板得到的衍射图样
C. 沙漠蜃景的原理和光导纤维传送光信号的原理一样
D. 立体电影的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样
5. (2021·南京学情调研)如图所示,一细光束通过玻璃三棱镜折射后分成a、b、c三束单色光,则关于这三束单色光,下列说法中正确的是( )
A. 单色光a的频率最大
B. 单色光c在玻璃中的传播速度最大
C. 三束单色光从玻璃射向空气的全反射临界角,单色光a最大
D. 通过同一双缝产生的干涉条纹的间距,单色光c最大
6. 目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内.下列说法中错误的是( )
A. 真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m~1.5 m之间
B. 电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C. 测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达与目标之间的距离
D. 波长越短的电磁波,反射能力越强
7.如图所示,L是电阻不计的电感线圈,开关S闭合后电路中有稳定的电流,若t=0时刻打开S,则电容器A板所带电荷量Q随时间变化的图线应是图中的( )
8. (2020·山东泰安联考)“牛顿环”又称“牛顿圈”,如图甲所示.牛顿环的上表面是半径很大的玻璃球冠的平面,下表面是球冠的凸面,其工作原理为“薄膜干涉”.可以用来判断透镜表面曲率半径和液体折射率等.把牛顿环与玻璃面接触,在日光下或用白光照射时,可以看到明暗相间的彩色圆环;若用单色光照射,则会出现一些明暗相间的单色圆环,如图乙所示.它们是由球面和被检测面上反射的光相互干涉而形成的条纹,这些圆环的分布情况与球冠半径及被测物品的表面情况有关.下列说法中正确的是( )
甲 乙
A. 圆环的间距大小与球冠半径大小无关
B. 球冠的半径越大,圆环的间距越小
C. 若观察到的是规则圆环,则被检测的面是均匀、对称的
D. 被检测的面必须是平的
9. (2020·山东卷)双缝干涉实验装置的截面图如图所示.光源S到S1、S2的距离相等,O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点.光源S发出的波长为λ的光,经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点,经S2出射后直接传播到O点,由S1到O点与由S2到O点,光传播的时间差为Δt.玻璃片厚度为10λ,玻璃对该波长光的折射率为1.5,空气中光速为c,不计光在玻璃片内的反射.下列选项中正确的是( )
A. Δt= B. Δt=
C. Δt= D. Δt=
10. (2021·南通调研改编)如图所示,由a、b两种单色光组成的复色光,通过足够大的长方体透明材料后分成两束,则( )
A. a光的频率大于b光的频率
B. a光的折射率大于b光的折射率
C. 两束光a、b只要满足一定的条件可以发生干涉
D. 若a光照射到某界面上时发生全反射,则b光也能发生全反射
二、 非选择题
11. 利用双缝干涉测定光的波长实验中,双缝间距d=0.4 mm,双缝到光屏间的距离l=0.5 m,用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图乙所示,分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图所示,则:
(1) 分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为 xA=________mm,xB=________mm,相邻两条纹间距Δx=________mm.
(2) 波长的表达式λ=________(用Δx、l、d表示),该单色光的波长λ=________m.
(3) 若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将________(填“变大”“不变”或“变小”).
12. (2020·海安中学)如图所示,在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,光具座上放置的光学元件依次为:①光源、②、③、④、⑤遮光筒、⑥毛玻璃.
(1) ②、③、④三个光学元件依次为________.
A. 滤光片、单缝、双缝
B. 单缝、滤光片、双缝
C. 单缝、双缝、滤光片
D. 滤光片、双缝、单缝
(2) 如果实验时将红光滤光片换为绿光滤光片,则相邻亮纹(暗纹)间的距离________(填“变大”或“变小”).
(3) 某次测量时,选用的双缝的间距为0.200 mm,测得屏与双缝间的距离为1.40 m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm,则所测单色光的波长λ为________m.(结果保留三位有效数字)
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